(57)【要約】【課題】画像の精細度が高くかつ安価な偏光画像撮像装置を提供する。【解決手段】偏光画像撮像装置１０は、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部１２と、変換部１２からの出射光を入射する偏光子１８と、偏光子１８からの出射光による画像を撮像する撮像部２０と、を備える。変換部１２は、第１および第２位相制御素子１４ａ、１４ｂを備える。第１位相制御素子１４ａは外界からの入射光を受ける。第２位相制御素子１４ｂは主軸が第１位相制御素子１４ａの主軸と４５度ずらされて配置され、第１位相制御素子１４ａからの出射光を受け、偏光子１８へ光を出射する。第１位相制御素子１４ａと第２位相制御素子１４ｂのそれぞれを独立して電気的に可変に制御することによって外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめ、撮像部２０は、外界からの入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像する。【選択図】図１
2010124011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造上静的に構成され、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部と、
構造上静的に構成され、前記変換部からの出射光を入射する偏光子と、
前記偏光子からの出射光による画像を撮像する撮像部と、を備え、
前記変換部は、自身への入射光の互いに直交する偏光成分の位相差を調整する第１および第２位相制御素子と、前記第１および第２位相制御素子を制御する素子制御部とを備え、
前記第１位相制御素子は前記外界からの入射光を受け、
前記第２位相制御素子は主軸が前記第１位相制御素子の主軸と４５度ずらされて配置され、前記第１位相制御素子からの出射光を受け、前記偏光子へ光を出射し、
前記素子制御部は、前記第１位相制御素子と前記第２位相制御素子のそれぞれを独立して電気的に可変に制御することによって前記外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめ、
前記撮像部は、前記外界からの入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像することを特徴とする偏光画像撮像装置。
【請求項２】
構造上静的に構成され、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部と、
構造上静的に構成され、前記変換部からの出射光を入射する偏光子と、
前記偏光子からの出射光による画像を撮像する撮像部と、を備え、
前記変換部は、
前記入射光を旋光して偏光面を回転させる旋光素子と、
前記旋光素子を電気的に制御することによって前記入射光の偏光方向を可変に変換する素子制御部と、を備え、
前記撮像部は、前記入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像することを特徴とする偏光画像撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の偏光画像撮像装置と、
前記偏光画像撮像装置により撮像された複数の画像をそれぞれ後段の処理のための原画像として記憶する原画像保持部と、
処理目的に応じて定まる関数を前記複数の原画像に作用させて最終画像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記画像生成部は、表示装置に表示することを目的として前記最終画像を生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記撮像部は、前記表示装置の表示周波数よりもｎ倍（ｎは２以上の整数）以上高い周波数のサンプリングクロックを用いて、表示周期ごとに前記複数の原画像の撮像と記憶を時分割でｎ回行い、
前記画像生成部は、記憶されたｎ枚の原画像から１枚の最終画像を生成することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像生成部は、前記関数として前記複数の原画像の一次線形和で表されるものを用いることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像生成部は、前記一次線形和のうちいずれかの原画像の係数を零とした関数を用いることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記画像生成部は、所定の偏光方向の原画像の係数を零とした関数を用いることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記画像生成部は、少なくとも一部の画素の輝度が所定値以上である原画像の係数を零とした関数を用いることを特徴とする請求項７または８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
構造上静的であり、自身への入射光の互いに直交する偏光成分の位相差を調整する第１および第２位相制御素子をそれらの主軸が傾きをもつよう配置して用いる偏光画像撮像方法であって、
外界からの入射光を第１位相制御素子へ導入する過程と、
第１位相制御素子の出射光を第２位相制御素子へ導入する過程と、
第１および第２位相制御素子をそれぞれ独立して電気的に可変に制御することによって前記外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめる過程と、
第２位相制御素子の出射光から所定の偏光成分を抽出する過程と、
抽出された偏光成分による画像を撮像する過程と、
を含み、前記撮像する過程では、前記変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像することを特徴とする偏光画像撮像方法。
【請求項１１】
構造上静的であり、入射光を旋光して偏光面を回転させる旋光素子を用いる偏光画像撮像方法であって、
外界からの入射光を旋光素子へ導入する過程と、
旋光素子を電気的に可変に制御することによって前記外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめる過程と、
旋光素子の出射光から構造上静的な偏光子を用いて所定の偏光成分を抽出する過程と、
抽出された偏光成分による画像を撮像する過程と、
を含み、前記撮像する過程では、前記変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像することを特徴とする偏光画像撮像方法。
【請求項１２】
入射光から時分割で第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）の偏光成分の光を抽出する過程と、
抽出した光による画像をそれぞれ撮像する過程と、
撮像したｎ枚の画像に所定の処理を施して最終画像を生成する過程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
前記抽出する過程は、所定のサンプリングクロックで、入射光から異なる偏光成分の光を複数抽出し、
前記撮像する過程は、抽出した光による画像をそれぞれ撮像し、
前記生成する過程は、撮像したｎ枚の画像に、処理目的に応じて定まる関数を作用させて最終画像を生成するものであり、
前記サンプリングクロックの周波数を表示装置の表示周波数のｎ倍以上とし、表示周期ごとに前記画像の撮像を時分割でｎ回行うことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
構造上静的に構成され、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部と、
構造上静的に構成され、前記変換部からの出射光を入射する偏光子と、
前記偏光子からの出射光による画像を撮像する撮像部と、
撮像された画像をそれぞれ後段の処理のための原画像として複数記憶する原画像保持部と、
複数の原画像から画素の輝度に注目して所定の最終画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記変換部は、自身への入射光の互いに直交する偏光成分の位相差を調整する第１および第２位相制御素子と、前記第１および第２位相制御素子を制御する素子制御部とを備え、
前記第１位相制御素子は前記外界からの入射光を受け、
前記第２位相制御素子は主軸が前記第１位相制御素子の主軸と４５度ずらされて配置され、前記第１位相制御素子からの出射光を受け、前記偏光子へ光を出射し、
前記素子制御部は、前記第１位相制御素子と前記第２位相制御素子のそれぞれを独立して電気的に可変に制御することによって前記外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめ、
前記撮像部は、前記外界からの入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１５】
構造上静的に構成され、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部と、
構造上静的に構成され、前記変換部からの出射光を入射する偏光子と、
前記偏光子からの出射光による画像を撮像する撮像部と、
撮像された画像をそれぞれ後段の処理のための原画像として複数記憶する原画像保持部と、
複数の原画像から画素の輝度に注目して所定の最終画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記変換部は、前記入射光を旋光して偏光面を回転させる旋光素子と、前記旋光素子を可変に電気的に制御することによって前記入射光の偏光方向を可変に変換する素子制御部と、を備え、
前記撮像部は、前記外界からの入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】
前記画像生成部は、前記画素の輝度に替えて画像の偏光方向に注目して最終画像を生成することを特徴とする請求項１４または１５に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記撮像部は、表示装置の表示周波数よりもｎ倍（ｎは２以上の整数）以上高い周波数のサンプリングクロックを用いて、表示周期ごとに前記複数の原画像の撮像と記憶を時分割でｎ回行い、
前記画像生成部は、記憶されたｎ枚の原画像から前記特定された原画像を除いて１枚の最終画像を生成し、前記表示装置へ出力することを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光した光による画像を撮像する偏光画像撮像技術と、その技術に関連する画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光の偏光状態を観測する装置として、たとえば特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１に記載された装置は、ＣＣＤ等の撮像素子の前面に、画素と同サイズの複屈折材料による偏光子が敷き詰められた構成となっている。そして、近接する偏光軸の異なる４つの画素を１ユニットとして受光した輝度情報の演算処理を行うことにより、光の偏光状態を画像情報として観測できるようになっている。
【０００３】
またＴＮセルを用いて、反射光を除去して撮像するための液晶フィルタおよびそれを用いた撮像装置として、特許文献２や非特許文献１，２に記載されたものがある。
【特許文献１】国際公開第０４／００８１９６号パンフレット
【特許文献２】特開平１０−１０８０６５号公報
【非特許文献１】藤掛英夫、滝沢國治、小林道男、根岸俊裕、「液晶偏光フィルターを用いた反射光抑制カメラの開発」、映画テレビ技術、１９９８／６（５５０）、ｐ．３２−３４
【非特許文献２】佐藤弘人、藤掛英夫、河北真宏、菊池宏、佐藤史郎、「液晶偏光フィルタを応用した反射光自動抑制システムの開発」、電子情報通信学会論文誌Ｃ、２００３／３、Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｃ、Ｎｏ．３、ｐ．２４４−２５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された装置の場合、撮像素子の４つの画素を１ユニットとして演算処理するために、画像の解像度という点で改善が望まれる。また、撮像素子の画素に合わせて複屈折材料による偏光子を作り込むため、一般に高価なマスクと高度なアライメント技術が必要となり、製造コストを押し上げる要因になりうる。
【０００５】
また、特許文献２や非特許文献１に記載された液晶偏光フィルターや、それを常時駆動して自動的に反射光除去処理を行う非特許文献２に記載の撮像装置においては、ＴＮ液晶を使ったＴＮセルを利用しているため、撮像対象によってはその応答速度が問題となり反射光除去が不十分になる場合があり得る。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像した画像の解像度が高く、かつ比較的安価な偏光画像撮像技術と、その技術を利用する画像処理技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の偏光画像撮像装置は、構造上静的に構成され、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部と、構造上静的に構成され、変換部からの出射光を入射する偏光子と、偏光子からの出射光による画像を撮像する撮像部と、を備える。変換部は、自身への入射光の互いに直交する偏光成分の位相差を調整する第１および第２位相制御素子と、第１および第２位相制御素子を制御する素子制御部とを備える。第１位相制御素子は外界からの入射光を受け、第２位相制御素子は主軸が第１位相制御素子の主軸と４５度ずらされて配置され、第１位相制御素子からの出射光を受け、偏光子へ光を出射し、素子制御部は、第１位相制御素子と第２位相制御素子のそれぞれを独立して電気的に可変に制御することによって外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめ、撮像部は、外界からの入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像する。
【０００８】
この態様によると、外界からの入射光のうち、任意の偏光方向の偏光成分を抽出し、その偏光成分による画像を撮像できる。変換部、偏光子等の光学素子を構造上静的に構成できるので、光学素子を回転させる等の機構が必要なくなる。また、撮像部の受光素子それぞれに合わせて微少な偏光子を配置する必要はなく、撮像部に対する変換部および偏光子の位置合わせにそれほど高い精度が要求されない。従って、装置を小型かつ安価に構成しやすい。さらに、撮像部における受光素子それぞれを画素として利用できるので、画像の解像度も比較的高い。
【０００９】
本発明の別の態様もまた、偏光画像撮像装置である。この装置は、構造上静的に構成され、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部と、構造上静的に構成され、変換部からの出射光を入射する偏光子と、偏光子からの出射光による画像を撮像する撮像部と、を備える。変換部は、入射光を旋光して偏光面を回転させる旋光素子と、旋光素子を電気的に制御することによって入射光の偏光方向を可変に変換する素子制御部と、を備える。撮像部は、入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像する。
【００１０】
この態様によると、外界からの入射光のうち、所定の方向の偏光成分を抽出し、その偏光成分による画像を撮像できる。この態様の場合も、変換部、偏光子等の光学素子を構造上静的に構成でき、また、撮像部に対する変換部および偏光子の位置合わせにそれほど高い精度が要求されないので、装置を小型かつ安価に構成しやすい。また、画像の解像度も比較的高い。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、画像処理装置である。この装置は、上述の偏光画像撮像装置と、偏光画像撮像装置により撮像された複数の画像をそれぞれ後段の処理のための原画像として記憶する原画像保持部と、処理目的に応じて定まる関数を複数の原画像に作用させて最終画像を生成する画像生成部と、を備える。画像生成部は、表示装置に表示することを目的として最終画像を生成してもよい。
【００１２】
この態様によると、上述の偏光画像撮像装置により撮像された複数の画像から、処理目的に応じた画像処理が施された最終画像を生成できる。
【００１３】
撮像部は、表示装置の表示周波数よりもｎ倍（ｎは２以上の整数）以上高い周波数のサンプリングクロックを用いて、表示周期ごとに複数の原画像の撮像と記憶を時分割でｎ回行い、画像生成部は、記憶されたｎ枚の原画像から１枚の最終画像を生成してもよい。
【００１４】
画像生成部は、関数として複数の原画像の一次線形和で表されるものを用いてもよい。また、画像生成部は、一次線形和のうちいずれかの原画像の係数を零とした関数を用いてもよい。また、画像生成部は、所定の偏光方向の原画像の係数を零とした関数を用いてもよい。また、画像生成部は、少なくとも一部の画素の輝度が所定値以上である原画像の係数を零とした関数を用いてもよい。
【００１５】
本発明のさらに別の態様は、偏光画像撮像方法である。この方法は、構造上静的であり、自身への入射光の互いに直交する偏光成分の位相差を調整する第１および第２位相制御素子をそれらの主軸が傾きをもつよう配置して用いる偏光画像撮像方法であって、外界からの入射光を第１位相制御素子へ導入する過程と、第１位相制御素子の出射光を第２位相制御素子へ導入する過程と、第１および第２位相制御素子をそれぞれ独立して電気的に可変に制御することによって外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめる過程と、第２位相制御素子の出射光から所定の偏光成分を抽出する過程と、抽出された偏光成分による画像を撮像する過程と、を含み、撮像する過程では、変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像する。
【００１６】
本発明のさらに別の態様もまた、偏光画像撮像方法である。この方法は、構造上静的であり、入射光を旋光して偏光面を回転させる旋光素子を用いる偏光画像撮像方法であって、外界からの入射光を旋光素子へ導入する過程と、旋光素子を電気的に可変に制御することによって外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめる過程と、旋光素子の出射光から構造上静的な偏光子を用いて所定の偏光成分を抽出する過程と、抽出された偏光成分による画像を撮像する過程と、を含み、撮像する過程では、変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像する。
【００１７】
本発明のさらに別の態様は、画像処理方法である。この方法は、入射光から時分割で第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）の偏光成分の光を抽出する過程と、抽出した光による画像をそれぞれ撮像する過程と、撮像したｎ枚の画像に所定の処理を施して最終画像を生成する過程と、を含む。
【００１８】
抽出する過程は、所定のサンプリングクロックで、入射光から異なる偏光成分の光を複数抽出し、撮像する過程は、抽出した光による画像をそれぞれ撮像し、生成する過程は、撮像したｎ枚の画像に、処理目的に応じて定まる関数を作用させて最終画像を生成するものであり、サンプリングクロックの周波数を表示装置の表示周波数のｎ倍以上とし、表示周期ごとに画像の撮像を時分割でｎ回行ってもよい。
【００１９】
本発明のさらに別の態様は、画像処理装置である。この装置は、構造上静的に構成され、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部と、構造上静的に構成され、変換部からの出射光を入射する偏光子と、偏光子からの出射光による画像を撮像する撮像部と、撮像された画像をそれぞれ後段の処理のための原画像として複数記憶する原画像保持部と、複数の原画像から画素の輝度に注目して所定の最終画像を生成する画像生成部と、を備える。変換部は、自身への入射光の互いに直交する偏光成分の位相差を調整する第１および第２位相制御素子と、第１および第２位相制御素子を制御する素子制御部とを備える。第１位相制御素子は外界からの入射光を受け、第２位相制御素子は主軸が第１位相制御素子の主軸と４５度ずらされて配置され、第１位相制御素子からの出射光を受け、偏光子へ光を出射し、素子制御部は、第１位相制御素子と第２位相制御素子のそれぞれを独立して電気的に可変に制御することによって外界からの入射光の偏光方向を可変に変換せしめ、撮像部は、外界からの入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像する。
【００２０】
本発明のさらに別の態様もまた、画像処理装置である。この装置は、構造上静的に構成され、外界からの入射光の偏光方向を変換する変換部と、構造上静的に構成され、変換部からの出射光を入射する偏光子と、偏光子からの出射光による画像を撮像する撮像部と、撮像された画像をそれぞれ後段の処理のための原画像として複数記憶する原画像保持部と、
複数の原画像から画素の輝度に注目して所定の最終画像を生成する画像生成部と、を備える。変換部は、入射光を旋光して偏光面を回転させる旋光素子と、旋光素子を可変に電気的に制御することによって入射光の偏光方向を可変に変換する素子制御部と、を備える。撮像部は、外界からの入射光の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像を撮像する。
【００２１】
画像生成部は、画素の輝度に替えて画像の偏光方向に注目して最終画像を生成してもよい。
【００２２】
撮像部は、表示装置の表示周波数よりもｎ倍（ｎは２以上の整数）以上高い周波数のサンプリングクロックを用いて、表示周期ごとに複数の原画像の撮像と記憶を時分割でｎ回行い、画像生成部は、記憶されたｎ枚の原画像から特定された原画像を除いて１枚の最終画像を生成し、表示装置へ出力してもよい。
【００２３】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、画像の解像度が比較的高く、かつ比較的安価な構成を可能とする偏光画像撮像技術と、その技術を用いた画像処理技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施の形態に係る偏光画像撮像装置は、外界からの入射光のうち、所望の偏光方向の偏光成分を抽出して、その偏光成分による画像を撮像できる。本装置を用いて、あるシーンをいろいろな偏光成分の画像に分けて撮像し、たとえば窓ガラスからの反射光が多い画像を取り除いた上で残りの画像を合成して表示する。これにより、窓ガラスの裏側に存在する物体の視認性を高めることができる。すなわち、本実施の形態によれば、ひとつのシーンを複数の偏光成分による画像に分解して画像処理その他の処理を施すことにより、所期の目的を達することが容易となる。
【００２６】
図１は、本実施の形態に係る偏光画像撮像装置の構成を示す図である。偏光画像撮像装置１０は、変換部１２と、偏光子１８と、撮像部２０と、を備える。ここで、少なくとも変換部１２と偏光子１８は、構造的に静的に構成される。すなわち、変換部１２と偏光子１８は、それぞれ、または少なくとも相対的には、構造上固定的に設けられる。従って、本実施の形態に係る偏光画像撮像装置１０は、変換部１２または偏光子１８の一方が回転をするような機械的な動作によって、後述の複数の画像を撮像するものではない。
【００２７】
変換部１２は、外界からの入射光５０の偏光方向を変換する。変換部１２は、外界からの入射光５０を受ける第１位相制御素子１４ａと、第１位相制御素子１４ａからの出射光５２を受ける第２位相制御素子１４ｂと、を備える。以下、第１位相制御素子１４ａ、第２位相制御素子１４ｂを総称する場合は、単に「位相制御素子１４」と呼ぶ。第１位相制御素子１４ａには、第１位相制御素子１４ａへの印加電圧Ｖ１（以下、第１印加電圧Ｖ１）を変化させる第１可変電源４２が設けられ、第２位相制御素子１４ｂには、第２位相制御素子１４ｂへの印加電圧Ｖ２（以下、第２印加電圧Ｖ２）を変化させる第２可変電源４４が設けられる。
【００２８】
位相制御素子１４は、光学異方性を持つ物質の復屈折を利用して、入射光の互いに直交する偏光成分の位相差を電気的に変化させる光学素子である。位相制御素子１４の構造は、配向処理された２枚の平行なＩＴＯガラス間に数ミクロンの厚さのスペーサを挿入し、ＩＴＯガラス間にネマティック液晶を封入したものである。位相制御素子１４に電圧を印加しないときの配向状態は、分子がガラスに平行に配向したホモジニアス配向になっている。このように構成された位相制御素子１４は、πセルとも呼ばれる。πセルは、数ミリ秒程度の応答速度を有することが知られている。
【００２９】
位相制御素子１４は、入射光の互いに直交する２つの偏光成分のうち、その位相速度が速い方位である進相軸と、位相速度が遅い方位である遅相軸と、を有する。進相軸と遅相軸とを総称して「主軸」と呼ばれる。位相制御素子１４に印加する電圧を調整することにより、遅相軸方向の偏光成分の位相を遅らせ、進相軸の偏光成分と遅相軸の偏光成分の位相差を、０度から１８０度まで変化させることができる。
【００３０】
第１位相制御素子１４ａの遅相軸３００は、水平となるように設けられる。なお、本実施の形態では、直交座標系のｘ軸方向を水平方向とし、ｙ軸方向を垂直方向とする。さらに、第２位相制御素子１４ｂは、その遅相軸３０２が第１位相制御素子１４ａの遅相軸３００から所定の角度、ここでは４５度傾斜されて設けられる。すなわち、第１位相制御素子１４ａの主軸と第２位相制御素子１４ｂの主軸とは、４５度ずらされて配置される。
【００３１】
このように第１位相制御素子１４ａと第２位相制御素子１４ｂを配置することにより、第１印加電圧Ｖ１、第２印加電圧Ｖ２を調整して、外界からの入射光５０のうち任意の偏光方向の偏光成分を、所定の偏光方向に変換できることが知られている。本実施の形態では、外界からの入射光５０のうち抽出したい所望の偏光方向の偏光成分が、水平偏光に変換されるように第１印加電圧Ｖ１、第２印加電圧Ｖ２を制御する。偏光方向の変換は図２で詳述する。
【００３２】
偏光子１８は、第２位相制御素子１４ｂからの出射光５４を入射して、偏光軸３０４方向の直線偏光のみを透過し、撮像部２０に出射する。偏光子１８は、その偏光軸３０４が水平方向となるように設けられる。従って、外界からの入射光５０のうち、所望の偏光方向の偏光成分のみが、偏光子１８を透過できる。
【００３３】
撮像部２０は、マトリックス状に配置された複数の受光素子８０を有する。撮像部２０としては、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどを用いることができる。偏光子１８からの出射光５６を複数の受光素子８０が受光することにより、外界からの入射光５０のうち、所望の偏光方向の偏光成分による画像を撮像できる。
【００３４】
図２は、変換部１２による偏光方向の変換を説明するためのポアンカレ球を示す図である。一般に、任意の偏光方向の偏光成分は、ポアンカレ球の球面上の点として表すことができる。ポアンカレ球を地球として見たとき、北半球上の点は、右回りの楕円偏光を表し、南半球上の点は、左回りの楕円偏光を表す。また、赤道は直線偏光を表し、北極の点Ｌは右回りの円偏光を、南極の点Ｒは左回りの円偏光を表す。図中、赤道上の点Ｈは、水平偏光を表し、点Ｖは、垂直偏光を表す。
【００３５】
ここでは、変換部１２により、ある右回りの楕円偏光が、水平偏光に変換できることを示す。これを示すには、ポアンカレ球上において、ある右回りの楕円偏光を表す点１５０が、水平偏光を表す点Ｈまで移動できることを示せばよい。まず、第１位相制御素子１４ａに所定の電圧を印加することにより、点１５０をＳ１軸周りに回転させ、Ｓ２軸に垂直な円上の点１５２まで移動させることができる。次に、第２位相制御素子１４ｂに所定の電圧を印加することにより、点１５２をＳ２軸周りに回転させ、水平偏光を表す点Ｈまで移動させることができる。他の偏光方向、たとえば円偏光や直線偏光の場合も同様である。
【００３６】
このように、本実施の形態の変換部１２によれば、外界からの入射光５０のうち、任意の偏光方向の偏光成分を、所定の偏光方向の直線偏光、特にここでは水平偏光に変換できる。変換された水平偏光は偏光子１８を透過でき、撮像部２０により受光されるので、本実施の形態に係る偏光画像撮像装置１０によれば、外界からの入射光５０のうち、任意の偏光方向の偏光成分による画像を撮像できる。
【００３７】
第１位相制御素子１４ａ、第２位相制御素子１４ｂの印加電圧−位相差の特性は既知であるので、所望の偏光方向の偏光成分を抽出するために必要な第１印加電圧Ｖ１、第２印加電圧Ｖ２は、実験やシミュレーションによって定めることができる。様々な偏光方向の画像を撮像する場合は、第１印加電圧Ｖ１、第２印加電圧Ｖ２を切り替えるのと同期して、撮像部２０により撮像すればよい。
【００３８】
以上、本実施の形態に係る偏光画像撮像装置１０によれば、第１位相制御素子１４ａ、第２位相制御素子１４ｂへの印加電圧をそれぞれを独立して制御することにより、外界からの入射光５０の偏光方向を可変に変換させることができる。そして、第１位相制御素子１４ａ、第２位相制御素子１４ｂへの印加電圧変化のタイミングと同期して、撮像部２０により画像を撮像することにより、外界からの入射光の偏光方向の変換の度合いに応じた異なる複数の画像を時分割で撮像できる。変換部１２において用いたπセルは、数ミリ秒程度の応答速度で動作できることが知られているので、動画表示の１フレーム期間Ｔｆ内において偏光方向の異なる複数の画像を時分割で撮像し、その複数の画像を処理して１枚の画像を生成し、動画として表示させることもできる。
【００３９】
また、偏光画像撮像装置１０は、変換部１２およびおよび偏光子１８を構造的に静的に構成できるので、偏光子を回転させる等の機構が不要となる。従って、装置を小型かつ安価に構成でき、さらに、装置の耐用年数も向上する。また、偏光画像撮像装置１０では、撮像部２０の受光素子８０それぞれに合わせて微少な偏光子を配置する必要はなく、撮像部２０に対する変換部１２および偏光子１８の位置合わせにそれほど高い精度が要求されない。従って、装置の製造が容易となり、製造コストを低減できる。さらに、撮像部２０における受光素子８０それぞれを画素として利用できるので、撮像部２０が本来もつ画素数を活かした解像度の画像を得ることができる。
【００４０】
図３は、偏光画像撮像装置１０を用いた画像表示装置１００を示す図である。画像表示装置１００は、ＬＣＤ等の表示装置２００と、表示装置２００を制御する表示装置制御部７０と、図１に示した偏光画像撮像装置１０と、表示装置２００に表示する最終画像Ｉｆを生成する画像処理装置１１０と、を備える。
【００４１】
この画像表示装置１００には種々の用途が可能だが、本実施の形態では、画像表示装置１００を車両のナイトビジョンシステムに用いる。ナイトビジョンシステムは、夜間における運転者の視界を拡大し、ないし運転視認性を高めるための運転補助装置である。偏光画像撮像装置１０は、たとえば車両のフロントバンパーに設置され、車両前方を撮像する。偏光画像撮像装置１０により撮像された画像には、画像処理装置１１０により画像処理が施され、最終画像Ｉｆが生成される。ここで施される画像処理としては、たとえば路面から反射された対向車のヘッドライトからの光を除去または低減する処理がある。最終画像Ｉｆは、たとえば車両のダッシュボード上に設置された表示装置２００に表示される。
【００４２】
偏光画像撮像装置１０は、外界からの入射光５０に含まれる偏光成分のうち、偏光方向の異なる１０種類の偏光成分を抽出し、その１０種類の偏光成分それぞれによる１０枚の画像を時分割で撮像する。この１０枚の画像は、後続の処理の元となる画像であるため、それぞれの画像を「原画像」とも呼ぶ。これら１０枚の原画像は、（１）水平偏光（０度偏光）、（２）２２．５度偏光、（３）４５度偏光、（４）６７．５度偏光、（５）垂直偏光（９０度偏光）、（６）１１２．５度偏光、（７）１３５度偏光、（８）１５７．５度偏光、（９）右回り円偏光および（１０）左回り円偏光、の１０種類の偏光成分による画像である。ここで、たとえば４５度偏光とは、光の進行方向に垂直な面において、水平方向から反時計回りに４５度回転した直線偏光である。
【００４３】
これらの１０枚の原画像に対して処理が施され、最終的に表示装置２００に表示される１枚の最終画像Ｉｆが生成される。表示装置２００に画像を動画として表示するために、１０枚の原画像の撮像から最終画像Ｉｆの生成までの処理は、動画表示の１フレーム期間Ｔｆの間に行われる。
【００４４】
画像処理装置１１０は、図１で示した偏光画像撮像装置１０と、画像を記憶するメモリ３０と、メモリ３０への画像のリードライトを制御するメモリコントローラ４８と、偏光画像撮像装置１０の変換部１２に印加する電圧を制御する印加電圧制御部４０と、最終画像Ｉｆを生成する画像生成部６０と、画像生成部６０にて施される処理を規定する関数を保持する関数保持部６２と、を備える。
【００４５】
印加電圧制御部４０は、第１可変電源４２と、第２可変電源４４と、電圧指示部４６と、テーブル保持部４７と、を備える。テーブル保持部４７は、上記の１０種類の原画像を撮像するのに必要な第１印加電圧Ｖ１と第２印加電圧Ｖ２の１０通りの組み合わせを、予めテーブルとして記憶している。電圧指示部４６は、サンプリングクロックＳＣＬＫと同期して、テーブル保持部４７から各偏光成分ごとに第１印加電圧Ｖ１および第２印加電圧Ｖ２を読み出し、それらの電圧を発生するよう第１可変電源４２、第２可変電源４４に指示を出す。第１可変電源４２、第２可変電源４４は、指示された第１印加電圧Ｖ１、第２印加電圧Ｖ２を発生し、第１位相制御素子１４ａ、第２位相制御素子１４ｂに印加する。デジタル値の電圧指示から所望の電圧を発生させる技術は、各種レギュレータ回路または素子として既知である。
【００４６】
サンプリングクロックＳＣＬＫは、表示装置２００の表示周波数ＤＣＬＫよりも、ｎ倍（ｎは２以上の整数）以上高い周波数に設定する。本実施の形態に係る偏光画像撮像装置１０では、１フレーム期間Ｔｆの間に１０枚の原画像を撮像するので、サンプリングクロックＳＣＬＫを、表示周波数ＤＣＬＫよりも１０倍以上高い周波数とする。
【００４７】
偏光画像撮像装置１０の撮像部２０は、サンプリングクロックＳＣＬＫと同期して、偏光子１８から出射されてくる光を撮像する。サンプリングクロックＳＣＬＫと同期して偏光子１８から出射されてくる偏光成分が変化するので、サンプリングクロックＳＣＬＫと同期して１０枚の画像を撮像することにより、上述の１０種類の原画像が時分割で撮像される。
【００４８】
メモリ３０は、偏光画像撮像装置１０で撮像された複数の原画像を記憶する原画像保持部３２と、後述する画像生成部６０により生成された最終画像Ｉｆを記憶する最終画像保持部３４と、を有する。最終画像保持部３４は、表示装置２００に関するフレームメモリとして機能する。
【００４９】
偏光画像撮像装置１０で撮像された原画像は、メモリコントローラ４８によりサンプリングクロックＳＣＬＫと同期して順次原画像保持部３２に記憶される。すなわち、水平偏光による画像は原画像Ｉ０として、２２．５度偏光による画像は原画像Ｉ１として、４５度偏光による画像は原画像Ｉ２として、６７．５度偏光による画像は原画像Ｉ３として、垂直偏光による画像は原画像Ｉ４として、１１２．５度偏光による画像は原画像Ｉ５として、１３５度偏光による画像は原画像Ｉ６として、１５７．５度偏光による画像は原画像Ｉ７として、右回り円偏光による画像は原画像Ｉ８として、左回り円偏光による画像は原画像Ｉ９として、それぞれ撮像されるごとに順次、原画像保持部３２に記憶される。
【００５０】
画像生成部６０は、処理目的に応じて定まる関数を原画像保持部３２に記憶された１０枚の原画像Ｉ０〜Ｉ９に作用させて、１枚の最終画像Ｉｆを生成する。この関数は、関数保持部６２に保持されており、複数の原画像の一次線形和で表される。すなわち、本実施の形態の場合、関数Ｆは、
Ｆ＝ａ１Ｉ１＋ａ２Ｉ２＋・・・＋ａ９Ｉ９  （式１）
で表される。ａ０〜ａ９は、原画像Ｉ０〜Ｉ９を加算する際の係数である。この係数ａ０〜ａ９は、原画像Ｉ０〜Ｉ９を合成したときに、最終画像Ｉｆが十分な輝度を有するように設定する。たとえば原画像の１枚ごとの露光時間が十分であれば、係数ａ０〜ａ９は、１／１０に設定する。露光時間が不十分な場合は、１／１０よりも大きめな値を設定し、必要な輝度が得られるよう調整する。露光時間と係数の関係は、予め実験、シミュレーション、または撮像部２０の仕様などから定められる。以下、露光時間は十分なものとし、通常設定される係数は１／１０とする。なお、関数保持部６２には、この他にも処理目的に応じた種々の関数が記憶されている。
【００５１】
いま、処理目的が「路面から反射した対向車のヘッドライトからの光の除去」とする。この場合、水平偏光による原画像Ｉ０を合成から外せばよい。路面で反射されたヘッドライトの光は、水平偏光を多く有するためである。そのため、この処理目的に対応して、式１の関数において、ａ１がゼロ、それ以外が１／１０となるもの、すなわち、
Ｆ＝Ｉ２／１０＋・・・＋Ｉ９／１０  （式２）
が予め関数保持部６２に記録されている。画像生成部６０はこの関数を利用し、原画像Ｉ０〜Ｉ９を合成する。その結果、路面からの反射光が除去され、見やすい最終画像Ｉｆが生成される。
【００５２】
画像生成部６０により生成された最終画像Ｉｆは、フレームメモリとして利用される最終画像保持部３４に記憶される。この最終画像Ｉｆは、表示装置２００の表示周波数ＤＣＬＫと同期して表示装置制御部７０により読み出され、表示装置２００に出力される。
【００５３】
図４は、画像表示装置１００の時分割処理を概念的に示すタイミングチャートである。ここでは、表示装置２００の１フレーム期間Ｔｆを表す。表示装置２００の１フレーム期間Ｔｆは、フレームレートを３０ｆｐｓとすると、約３３ミリ秒である。
【００５４】
１フレーム期間Ｔｆにおいて、まず、偏光画像撮像装置１０により原画像Ｉ０〜Ｉ９が順次撮像される。撮像された画像は、順次、原画像保持部３２に記憶される。πセルの応答時間を２ミリ秒とすると、１０枚の原画像Ｉ０〜Ｉ９を撮像するサンプリング期間Ｔｓは、２０ミリ秒となる。
【００５５】
その後、画像生成部６０は、判定期間Ｔｊにおいて、処理目的に応じてどの関数を選択するか決定する。上記のように、路面からの反射光を除去する場合、画像生成部６０は式２の関数を読み出して利用する。
【００５６】
つづいて画像生成部６０は、画像合成期間Ｔａにおいて、原画像Ｉ０〜Ｉ９の一次線形和を演算して原画像Ｉ０〜Ｉ９を合成し、最終画像Ｉｆを生成する。この時点で、路面からの反射光が除去ないし相当軽減された最終画像Ｉｆが生成される。
【００５７】
最後に書込期間Ｔｗにおいて、メモリコントローラ４８により、画像生成部６０で生成された最終画像Ｉｆが最終画像保持部３４に書き込まれる。最終画像保持部３４に書き込まれた最終画像Ｉｆは、表示装置制御部７０により、次の１フレーム期間Ｔｆの間、表示装置２００に表示される。以降も各フレーム期間Ｔｆにおいて時分割処理を行うことにより、表示装置２００に動画を表示できる。
【００５８】
以上、画像表示装置１００を車両のナイトビジョンシステムに用いることにより、路面からの反射光を除去した車両前方の動画像を運転者に提示できる。運転者は、路面からの反射光が眩しい状況であっても、路上の障害物や道路標識などの確認が容易となる。
【００５９】
以下、別の処理目的とその場合の関数を挙げる。
１．処理目的が「肉眼で視認されるのと同様の画像の表示」なら、画像生成部６０は、式１において係数ａ０〜ａ９を均等に１／１０とした関数を用いる。
【００６０】
２．処理目的が「道路脇の垂直な壁からの反射光の除去」なら、画像生成部６０は、式１において、垂直偏光の原画像Ｉ４の係数ａ４を零とした関数を用いる。垂直な壁から反射された対向車のヘッドライトの光は、垂直偏光を多く有するので、垂直偏光の原画像Ｉ４を外すことによって、垂直な壁からの反射光を除去した画像を生成できる。
３．処理目的が「路面からの反射光と垂直な壁からの反射光の両方の除去」なら、画像生成部６０は、式１において、水平偏光の原画像Ｉ０の係数ａ０と、垂直偏光の原画像Ｉ４の係数ａ４を零とした関数を用いる。
【００６１】
４．処理目的が「どの偏光方向の偏光成分が強くなるか予測できない反射源からの反射光の除去」なら、画像生成部６０は、式１において、画像の平均輝度が最大である原画像の係数を零として用いる。ここで画像の平均輝度とは、画像における全画素の輝度を平均したものとする。そのような原画像は、視覚上邪魔な画像の可能性があるからである。これにより、邪魔な反射光が除去され、画像が見やすくなる。
【００６２】
注意すべきは、この場合、式１の係数が予め固定的に確定しないことである。したがって、画像生成部６０は適宜必要な処理を行い、適応的に係数を定めるものとする。そのため、関数保持部６２には係数を定めるための演算等の処理をプログラムとして、当該処理目的と対応づけて記録しておく。このプログラムも広義の関数である。以下、適応的に係数を定める場合は同様の処理をする。
【００６３】
なお、この場合、画像生成部６０は、式１において、画像の平均輝度が所定値以上である原画像の係数を零として用いてもよい。そうすることにより、たとえば反射光が強い原画像が２枚含まれていても見やすい画像を生成できる。別の方法として、式１において、所定値以上の輝度の画素が所定数以上含まれている原画像の係数を零としたものを用いてもよい。
【００６４】
この場合のさらに別の方法として、画像生成部６０は、式１において、画像の平均輝度が最大である原画像の偏光方向とポアンカレ球において対極に位置する偏光方向の原画像の係数を１とし、その他の原画像の係数を零として用いてもよい。たとえば、水平偏光の原画像Ｉ０の平均輝度が最大である場合には、画像生成部６０は、式１において、ポアンカレ球において対極にある垂直偏光の原画像Ｉ４の係数ａ４を１とし、それ以外の原画像の係数を零として用いる。平均輝度が最大である原画像の偏光方向とポアンカレ球において対極に位置する偏光方向の原画像は、邪魔な反射光の影響が小さい画像の可能性がある。従って、このように処理することにより、邪魔な反射光が除去された画像を生成できる。
【００６５】
５．処理目的が「対向車のヘッドライトからの直接の光が眩しいため、視認性を改善する」であれば、原画像Ｉ０〜Ｉ９の輝度を画素ごとに比較し、いずれの原画像においても輝度がある所定値以上で、かつ原画像間において輝度の変化が少ない画素の輝度を、合成画像において零にする関数を作用させればよい。この場合、関数は画素単位で定まる。ヘッドライトからの直接の光は、特定の偏光方向を持たない無偏光とみなせるので、この関数を作用させることにより、ヘッドライトからの直接光を除去した画像を生成できる。
【００６６】
６．処理目的が「霧の中で物体を識別する」なら、原画像Ｉ０〜Ｉ９の輝度を画素ごとに比較し、輝度の変化が大きい画素以外の画素の輝度を、合成画像において零にする関数を作用させればよい。
【００６７】
以上、様々な処理目的に応じた関数について列挙したが、これらの関数を単独で原画像に作用させるだけでなく、複数の関数を組み合わせて原画像に作用させてもよい。この場合、複数の処理目的に対応することができる。
【００６８】
本実施の形態に係る偏光画像撮像装置１０は、自動車や建築物に設置された窓ガラスの応力歪みを観察する場合にも用いることができる。この場合、上記のナイトビジョンシステムにおける路面からの反射光除去の場合と同じように、複数の原画像のうち、特定の偏光方向の原画像を除去して合成画像を生成すればよい。これにより、邪魔な反射光が除去できるので、応力歪みの観察が容易となる。
【００６９】
図５は、偏光画像撮像装置の別の実施の形態を示す図である。図５に示すように、偏光画像撮像装置４００は、外界からの入射光４５０を入射するＴＮセル４０２（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  ｃｅｌｌ）と、ＴＮセル４０２からの出射光４５２を入射する偏光子４０４と、偏光子４０４からの出射光４５４を入射する撮像部４０６と、ＴＮセル４０２への印加電圧を制御する可変電源４０８と、を備える。偏光画像撮像装置４００においては、少なくともＴＮセル４０２と偏光子４０４は、構造的に静的に構成される。すなわち、ＴＮセル４０２と偏光子４０４は、それぞれ、または少なくとも相対的には、構造上固定的に設けられる。
【００７０】
ＴＮセル４０２は、入射光を旋光して偏光面を回転させる旋光素子の一例である。ＴＮセル４０２は、入射側が垂直配向、出射側が水平配向となるように構成される。ＴＮセル４０２は、電圧を印加しないとき、垂直偏光を水平偏光に変換する。また、電圧を印加したときは、偏光方向を変換しない。このように、ＴＮセル４０２に印加する電圧を制御することにより、入射光４５０の偏光方向を可変に変換できる。偏光子４０４は、偏光軸４０５が水平となるように配置される。偏光子４０４を透過した光は、撮像部４０６の受光素子４１０により受光され、外界からの入射光４５０の偏光方向の変換の度合いにより異なる複数の画像が撮像される。
【００７１】
上記のように構成された偏光画像撮像装置４００の動作について説明する。外界からの入射光４５０は、様々な偏光方向の偏光成分を持った無偏光である。時刻ｔ０において、可変電源４０８の印加電圧をオフとすると、ＴＮセル４０２は、入射光４５０のうち垂直方向の偏光成分を水平偏光に変換する。この水平偏光は、偏光子４０４を透過できるので、撮像部４０６によって受光される。すなわち、時刻ｔ０においては、入射光４５０のうち、垂直偏光による画像が、撮像部４０６により撮像される。
【００７２】
次に、時刻ｔ１において、可変電源４０８の印加電圧をオンとすると、ＴＮセル４０２は、入射光４５０の偏光方向を変換せずに、そのまま透過する。ＴＮセル４０２を透過した光は、偏光子４０４によって水平偏光のみが取り出され、撮像部４０６によって受光される。すなわち、時刻ｔ１においては、入射光４５０のうち、水平偏光による画像が、撮像部４０６により撮像される。
【００７３】
可変電源４０８の印加電圧のオンオフを繰り返すと、垂直偏光による画像と水平偏光による画像を繰り返して撮像することができる。ＴＮセル４０２の応答速度は通常１０ミリ秒程度であり、表示装置の表示周波数よりも速い周波数で動作させることができるので、垂直偏光と水平偏光による画像の動画を生成することができる。
【００７４】
偏光画像撮像装置４００は、ＴＮセル４０２および偏光子４０４を構造的に静的に構成できるので、偏光子を回転させる等の機構が必要なくなる。また、１つのＴＮセル４０２だけで偏光方向を変換する変換部を構成している。従って、装置を小型かつ安価に構成でき、さらに、装置の耐用年数も向上できる。装置の製造容易性、製造コスト低減、画像の解像度の確保については、図１の場合と同様である。
【００７５】
この偏光画像撮像装置４００を用いても、図３に示した画像表示装置を構成できる。この場合、外界からの入射光のうち、水平偏光と垂直偏光の２つの偏光成分による画像しか撮像できないが、車両のナイトビジョンシステムにおいて路面と壁からの反射光を取り除く処理目的においては十分実用的である。また、ＴＮセルは応答速度が比較的遅いため、高速で移動する物体を動画として撮影する場合や反射光の偏光状態が短時間のうちに変化する場合には反射光除去の処理が不十分になることもあり得るが、撮像対象の状態があまり高速に変化しない場合には実用的である。
【００７６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７７】
図１の偏光画像撮像装置１０では、位相制御素子１４としてπセルを例示したが、位相制御素子１４はπセルに限定されるものではなく、ＰＬＺＴ結晶（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）や、ＬｉＮｂＯ３結晶などであってもよい。
【００７８】
図１の偏光画像撮像装置１０では、変換部１２として第１位相制御素子１４ａ、第２位相制御素子１４ｂの２つの位相制御素子を設けたが、位相制御素子１つで変換部を構成してもよい。この場合、外界からの入射光のうち、任意の偏光成分を抽出することはできないものの、たとえば水平偏光と垂直偏光を抽出することは可能である。
【００７９】
図１では、第１位相制御素子１４ａ、第２位相制御素子１４ｂ、偏光子１８および撮像部２０がそれぞれ離間した状態の偏光画像撮像装置１０を示したが、それぞれが接触した状態に構成することももちろん可能であり、装置の小型化に寄与できる。この点に関しては、図５に示す偏光画像撮像装置４００も同様である。
【００８０】
図１の偏光画像撮像装置１０は、最終画像Ｉｆを表示装置に表示する画像表示装置に用いるだけでなく、たとえば、ある方向の偏光成分がどれだけあるかを解析する偏光解析装置に用いることも可能であり、そうした画像処理装置を形成することもできる。この画像処理装置によれば、ある物体の表面で反射した光を偏光画像撮像装置１０で受光し、偏光成分ごとの強度を測定することにより、その物体表面の光学定数等を解析できる。この場合、最終画像Ｉｆは、そのときどきに解析の対象となっている原画像と考えればよい。したがって、最終画像Ｉｆを用いて入射光の偏光状態の解析を行うことが可能となる。
【００８１】
図３の画像表示装置１００では、メモリ３０を原画像保持部３２と最終画像保持部３４の一体型のメモリとして描いたが、もちろん別体としてもよい。その場合、それぞれの処理に適したメモリを選択でき、処理速度やコストを最適化しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施の形態に係る偏光画像撮像装置の構成を示す図である。
【図２】変換部による偏光方向の変換を説明するためのポアンカレ球を示す図である。
【図３】偏光画像撮像装置を用いた画像表示装置を示す図である。
【図４】画像表示装置の時分割処理を概念的に示すタイミングチャートである。
【図５】偏光画像撮像装置の別の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０、４００  偏光画像撮像装置、  １２  変換部、  １４ａ  第１位相制御素子、  １４ｂ  第２位相制御素子、  １８、４０４  偏光子、  ２０、４０６  撮像部、  ３２  原画像保持部、  ５０  外界からの入射光、  ６０  画像生成部、  １１０  画像処理装置、  ２００  表示装置。
【図１】
2010124011.tif 000003
【図２】
2010124011.tif 000004
【図３】
2010124011.tif 000005
【図４】
2010124011.tif 000006
【図５】
2010124011.tif 000007